Questão 5

ITA 2021

Física

(ITA - 2021 - 1ª FASE)

Um recipiente, de secção de área constante e igual a A, é preenchido por uma coluna de líquido de densidade $ho$ e altura H. Sobre o líquido encontra-se um pistão de massa M, que pode se deslocar verticalmente livre de atrito. Um furo no recipiente é feito a uma altura h, de tal forma que um filete de água é expelido conforme mostra a figura. Assinale a alternativa que contém o alcance horizontal D do jato de água.

$2sqrt{(H-h)(h+frac{m}{ ho A})}$

$sqrt{2h(H-h+frac{m}{ ho A})}$

$2sqrt{h(H-h+frac{m}{ ho A})}$

$2sqrt{h(H-h+frac{m}{2 ho A})}$

$sqrt{h(H-h+frac{m}{ ho A})}$

Gabarito:

$2sqrt{h(H-h+frac{m}{ ho A})}$

Resolução:

$D=vcdot t$

$t=sqrtfrac{2h}{g}$

$H+frac{M}{ ho A}=h+frac{v^2}{2g}$ , da Equação de Bernoulli

$v=sqrt{2gleft ( H-h+frac{M}{ ho A} ight )}$

$D=sqrt{2gleft ( H-h+frac{M}{ ho A} ight )}cdotfrac{sqrt{2h}}{sqrt g} ightarrow D=2sqrt{h left (H-h+frac{M}{ ho A} ight )}$

Alternativa correta: letra [A]

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